ベイパーチャンバーとは何ですか？

最新のグラフィックカードに含まれている冷却機能の1つは、ベーパーチャンバーです。グラフィックカードのマーケティング資料では、ベイパーチャンバーについて言及されることがあります。これらのマーケティング資料では、ベイパーチャンバーが実際に何であるか、または何をするかについてはほとんど説明していません。

蒸気室は何をしますか？

蒸気室は薄くて比較的平らなプレートで、広い表面積に熱を拡散するために使用されます。通常、フィンスタックは蒸気チャンバーの表面に直接適用され、気流による冷却に可能な最大の表面積を提供します。

ヒント：フィンスタックは、表面積を最大化するように設計された金属フィンのセットです。ファンによって押される空気は、表面積が大きく、熱をより効率的に吸収することができます。

蒸気室は、中空の真空シールされた銅板です。GPUなどの熱源に接続されている蒸気チャンバーのポイントは、蒸発器と呼ばれます。蒸発器が加熱されると、芯の中の液体が蒸発してガスになります。次に、高温のガスが膨張してチャンバーの内部を満たし、低温の表面に到達すると、ガスは再び凝縮します。より冷たい表面はコンデンサーと呼ばれます。次に、凝縮した液体は芯を通って蒸発器に戻され、サイクルが続行されます。

ヒント：蒸気室の芯は、キャンドルの芯とまったく同じように機能します。つまり、液体を熱源に引き寄せます。

なぜベイパーチャンバーはそれほど効果的ですか？

銅などの金属は熱伝導に優れていますが、最も効率的な方法ではありません。大量の熱エネルギーは、相変化を経るあらゆる材料に伝達される可能性があります。相変化は、ある形態の物質から別の形態への遷移です。たとえば、液体から気体、または気体から液体への転移です。

蒸気チャンバー内の液体をガスに蒸発させるプロセスは、大量の熱エネルギーをガスに伝達します。ガスが再び凝縮すると、この熱エネルギーは効率的に凝縮器に伝達されます。

蒸気室の代替品

中実の銅ブロックを使用して同様のタスクを実行することも可能ですが、この設計は中空の蒸気チャンバーよりもはるかに重いでしょう。また、熱源から冷却フィンに熱を伝達するのも非常に遅くなります。この熱伝達速度の低下は、より多くの熱を保持するため、GPUのパフォーマンスに影響を与えます。

CPUクーラーで一般的に使用されるもう1つの代替手段は、ヒートパイプです。ヒートパイプも同様に動作しますが、相変化プロセスがあります。ただし、ヒートパイプは実際にはパイプの一方の端からもう一方の端にしか熱を伝達できませんが、蒸気チャンバーはその熱を広い表面積に積極的に拡散します。冷却端/側面の表面積のこの違いは、ヒートパイプよりも多くのフィンと直接接触できるという理由だけで、ベイパーチャンバーがより大きなフィンスタックに熱を伝達するのにより効率的であることを意味します。